第5章 实验室常用分析仪器基础知识

第5章实验室常用分析仪器基础知识

5.1 紫外可见分光光度计

5.1.1 选择题

（1）不能用于紫外分光光度计作为光源的是。

A. 氢灯；

B. 氘灯；

C. 钨灯；

D. 氙灯

答案：C

（2）在分光光度法中，摩尔吸光系数的大小与无关。

A. 入射光波长；

B. 待测溶液性质；

C. 显色溶液温度；

D. 比色皿厚度

答案：D

（3）同一组比色皿相互间的差异应小于测定误差。测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于，否则需对差值进行校正。

A. 0.007；

B. 0.005；

C. 0.003；

D. 0.001

答案：B

（4）对分光光度计进行吸光度校正时，使用溶液。

A. 碱性重铬酸钾；

B. 酸性重铬酸钾；

C. 碱性高锰酸钾；

D. 酸性高锰酸钾答案：A

（5）对分光光度计进行比色皿校正时，应将注入比色皿中，以其中吸收最小的比色皿的吸光度为零，测定其他比色皿的吸光度。

A. （1+1）硝酸；

B. （1+1）盐酸；

C. 纯净蒸馏水；

D. 乙醇

答案：C

（6）在朗伯-比耳公式，k值决定于c，b所用的单位，它与入射光的波长及溶液的性质有关。当浓度c以g·L-1、液层厚度b以cm表示时，常数k称为。

A. 吸光系数；

B. 摩尔吸光系数；

C. 桑德尔灵敏度；

D. 灵敏度

答案：A

5.1.2 判断题

（1）摩尔吸光系数是有色化合物的重要特性。摩尔吸收系数愈大，表示测定的灵敏度就愈低。

答案：错误

正确答案为：摩尔吸收系数表示物质对某一特定波长光的吸收能力。摩尔吸收系数愈大，表示该物质对某波长的光的吸收能力愈强，测定的灵敏度就愈高。

（2）在多组分体系中，在某一波长下，如果各种对光有吸收的物质之间没有相互作用，则体系在该波长的总吸光度等于各组分吸光度之和。

答案：正确

（3）当入射光与比色皿的光学面不相垂直时，通过被测物质的实际光程就大于比色皿的厚度。但这种情况所造成的误差很小，一般忽略不计。

答案：正确

（4）比色皿没有方向性，使用中不必考虑其方向性的问题。

答案：错误

正确答案为：比色皿具有方向性，有些比色皿上印有方向标志，使用时必须注意。校正无方向性标志的比色皿时，要先确定方向并作好标志，以减少测定误差。

（5）杂散光是光束在单色器内随机和散射引起的，通常在仪器整个波长范围的中部出现。答案：错误

正确答案为：杂散光通常在仪器整个波长范围的两端即高波段和低波段出现。

（6）紫外可见分光光度计使用连续光源好分光器分光。当来自出射狭缝的光的光谱通带大于吸收光谱谱带时，仪器的灵敏度将升高。

答案：错误

正确答案为：当来自出射狭缝的光的光谱通带大于吸收光谱谱带时，仪器的灵敏度将降低。

5.1.3 填空题

（1）采用分光光度进行比色分析时，在各种浓度下的测定误差不同，选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。在理论上当透光率是%时，测定误差最小。此时吸光度为。答案：36.8 0.434

（2）分光光度法的基本原理是测定样品溶液或加一定试剂显色样品溶液的。其理论基础是定律。

答案：吸光度朗伯－比耳

（3）紫外可见分光光度计是由、单色器、和光测量部分组成，可根据使用的、光路构造、单色器的结构、扫描的机构不同分为不同的类型。

答案：光源样品室波长范围

（4）一台分光光度计的校正包括校正、校正、校正和比色皿校正4个部分。

答案：波长吸光度杂散光

（5）比色皿表面不清洁是造成误差的常见原因之一。每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。可用刷洗，或用浸泡。注意浸泡时间不宜过长，以防止比色皿脱胶损坏。

答案：相应的溶剂（1+3）HNO3

（6）在分光光度分析时，如果测定波长在200~350nm范围内，应使用比色皿，如果测定波长在350~800nm范围内，应使用比色皿。

答案：石英玻璃

5.1.4 问答题

（1）利用分光光度法测定样品时，哪些因素的影响使标准曲线偏离朗伯－比耳定律？

答案：①由于入射光不是单色光而引起的偏离。朗伯－比耳定律只适用于单色光。但实际上单波长的光不能得到。目前各种方法所得到的入射光是具有一定波长范围的波带，而非单色光。因而发生偏离朗伯一比耳定律的现象。单色光的纯度愈差，吸光物质的浓度愈高，偏离朗伯-比耳定律的程度愈严重。在实际工作中，若使用精度较高的分光光度计，可获得较纯的单色光。

②由于介质的不均匀性引起的偏离。当被测溶液是胶体溶液、悬浊液或乳浊液时，入射光通过溶液后除一部分被吸收外，还有一部分因溶液中存在微粒的散射作用而损失，并使透光度减小。而当胶体或其他微粒凝聚沉淀时，又会使溶液吸光度下降。

③溶液中的化学变化引起的偏离。溶液中的化学变化如缔合、离解、溶剂化、形成新的化合物、互变异构等，使吸光度不随溶液浓度而成正比地改变，而导致偏离朗伯－比耳定律。（2）分光光度法有哪些的主要特点？

答案：①灵敏度高。常用于测定试样中1%~0.001%的微量成分，甚至可测定低至10-6~10-7的痕量成分。

②准确度高。测定的相对误差为2%~5%，采用精密的分光光度计测量，相对误差可减少至1%~2%。对于常量组分的测定，此法不及重量法和滴定法，但对于微量组分的测定已完全满足要求。

③适用范围广。几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以直接或间接地用吸收光度法测定。

④操作简便、快速，仪器价格不昂贵，可以广泛应用。

（3）对分光光度计进行波长校正的目的是什么？简述其校正方法。

答案：校正波长的目的是为了检验波长刻度与实际波长的符合程度，并通过适当的方法进行修正，以消除因波长刻度的误差引起的光度误差，提高测定的准确性。

校正波长一般使用分光光度计光源中的稳定光谱或有稳定亮线的外部光源，把光束导入光路进行校正，或者测定已知光谱样品的光谱，与标准光谱对照进行校正。

（4）如何对分光光度计的灵敏度进行检查？

答案：配制0.001%重铬酸钾溶液，用1cm比色皿装入蒸馏水作为参比，于440nm处测得的吸光度应大于0.010。若示值小于0.010，可适当增加灵敏度的档数，如仍不能达到该值，应检查或更换光电管。

（5）简述分光光度计日常维护和保养的注意事项。

答案：①在不使用仪器时不要打开光源灯。不进行测量时打开样品室盖，使光门自动关闭，光电管不受光。

②经常更换单色器盒的干燥剂，防止色散元件受潮生霉。

③比色皿在使用后应立即洗净，为防止其光学窗面被擦伤，必须用擦镜纸或柔软的棉织物擦去水分。

④光电元件应避免强光照射或受潮积尘。

（6）在光度分析中共存离子的存在会产生什么影响？

答案：①共存离子与显色剂生成有色化合物，使测定结果偏高。

②共存离子与被测组分或显色剂生成无色化合物或发生其它反应，降低了被测组分或显色剂的浓度，使测定结果偏低。

③共存离子本身具有颜色。

（7）在光度分析中如何消除共存离子的干扰？

答案：①控制溶液的酸度。控制酸度可以使待测离子显色，干扰离子不能生成有色化合物。

②加入掩蔽剂。使干扰离子形成无色的化合物。从而降低溶液中干扰离子的浓度，使干扰消除。

③利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态，是干扰离子不与显色剂反应。

④选择适当的参比溶液，消除显色剂本身颜色个某些共存的有色离子的干扰。

⑤选择适当的波长。

⑥采用适当的分离方法除去干扰离子。

⑦利用导数光谱法、双波长法等新技术来消除干扰。

（8）简述在光度分析中影响显色反应的因素。

答案：①显色剂用量。为了使显色反应尽可能完全，一般应加入过量的显色剂。但有时显色剂的用量过大，反而会引起副反应，对光度测定不利。通常，显色剂的用量是根据实验结果来确定的。

②溶液酸度。酸度对被测离子形态、显色剂浓度、显色剂颜色产生的影响。

③显色时间。对显色反应完成产生影响。

④显色温度。对显色反应速度、有色配合物的摩尔吸光系数、有色配合物分解或氧化还原反应、有色配合物离解度等因素产生的影响。